小型生物质气化燃烧装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种小型生物质气化燃烧装置，包括：蒸汽锅炉、生物质气化炉以及燃烧器。燃烧器包括燃烧器壳体、设于燃烧器壳体的一端壁的生物质气入口、绕着生物质气入口向燃烧器内部延伸的生物质气喷管、设于另一端壁的混合气出口、绕着混合气出口向燃烧器内部延伸的内套筒、以及自燃烧器壳体的另一端壁向外部延伸形成的风壳。燃烧器壳体的内壁、内套筒的外壁、燃烧器壳体的一端壁以及燃烧器壳体的另一端壁之间形成送风空腔，燃烧器壳体上开有助燃空气入口，内套筒的内部形成空燃气混合腔。生物质气入口通过生物质气管线与生物质气化炉的生物质气出口相连以将生成的生物质气输送至燃烧器内与助燃空气混合燃烧后喷射至蒸汽锅炉的燃烧室内。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种锅炉系统，尤其涉及一种采用生物质燃料的锅炉系统。
技术介绍
随着电荒、油荒、电价上涨、油价上涨等能源状况的紧张以及环境污染问题的日益严峻，各个行业开始对可再生能源的使用意识逐步加强。生物质是地球上最广泛存在的物质，它包括所有动物、植物和微生物以及由这些有生命物质派生、排泄和代谢的许多有机质。各种生物质都具有一定能量。以生物质为载体、由生物质产生的能量便是生物质能。生物质能是太阳能以化学能形式贮存在生物中的一种能量形式，直接或间接来源于植物的光合作用。生物质燃料(简称BMF，比如农林废弃物，如秸秆、锯末、甘蔗渣、稻糠等)具有以下几个特点：1、BMF的能量来自于其生长时对自然界CO2的吸收，因此BMF具有CO2生态“零”排放的特点；2、BMF的燃烧以挥发份为主，其固定碳的含量为15％左右，是典型的低碳燃料；3、BMF的含硫量比柴油还低，仅为0.05％，不需设置脱硫装置就可实现SO2的排放；4、BMF的灰份仅为1.8％，是煤基燃料的1/10左右，设置简单的除尘装置就能实现粉尘排放达标；5、BMF含氮量低，氧含量高，燃烧时生成较少的NOX；6、BMF来源于农林废弃物，原料分布广泛多样，成本低，循环生长，取之不尽用之不竭，是典型的循环经济项目。生物质气化是以生物质为原料，在气化剂作用下，通常以氧气(空气、富氧或纯氧)、水蒸气或氢气等作为气化剂(也称为气化质)，在高温条件下通过热化学反应，将生物质中可燃的部分转化为可燃气的过程。生物质气化时产生的气体成分主要包括H2、CH4和CO等，通常将这种可燃气体称为生物质燃气。如中国专利申请第201010183890.6号揭示的一种生物质气化蒸汽锅炉，包括气化炉，气化炉从上到下依次设置有料室、热解室、还原室、炉排、振灰器、集气室、集灰室，气化炉的外侧设置有主水夹套，主水夹套的外侧设置有火道，火道的上部设置有排烟管，火道的下部设置有进气孔，火道的下部与集气室用管道连通，管道与火道的下部连接处设置有点火控制器，管道上设置有风机。然而，该专利申请的生物质气化蒸汽锅炉的气化炉和蒸汽锅炉一体设计不可拆分，不能用于对现有蒸汽锅炉进行节能改造；此外，其利用狭窄的火道来燃烧生物质气，燃烧效率低。又如中国专利申请第201310523157.8号揭示的一种生物质气化燃烧锅炉系统，包括锅炉以及用于为锅炉提供气化燃料的生物质气化炉，生物质气化炉通过燃气管道与锅炉连接，生物质气化炉的上部设有进料口，生物质气化炉内部自上至下依次为储气室、反应室、储灰斗，反应室与储灰斗之间设有加热炉排，所述进料口通过一输料管道与反应室连通。然而，该专利申请揭示的生物质气化燃烧锅炉系统将生物质气直接输送至锅炉采用普通燃烧器燃烧，生物质气的燃烧效率较低。因此，提供一种燃烧效率高、安全节能、有利于对现有蒸汽锅炉进行节能改造的生物质气化燃烧装置成为业内急需解决的问题。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种燃烧效率高、安全节能的小型生物质气化燃烧装置。根据本技术的一个方面，提供一种小型生物质气化燃烧装置，包括：蒸汽锅炉、生物质气化炉以及燃烧器。蒸汽锅炉包括锅炉本体以及设置于锅炉本体内部的燃烧室；生物质气化炉用于生成生物质燃气；燃烧器设置于蒸汽锅炉与生物质气化炉之间，用于燃烧来自生物质气化炉的生物质气并将火焰喷射至蒸汽锅炉的燃烧室中。燃烧器包括燃烧器壳体、设于燃烧器壳体的一端壁的生物质气入口、自燃烧器壳体的一端壁绕着生物质气入口向燃烧器内部延伸的生物质气喷管、设于燃烧器壳体的另一端壁的混合气出口、自燃烧器壳体的另一端壁绕着混合气出口向燃烧器内部延伸的内套筒、以及自燃烧器壳体的另一端壁向外部延伸形成渐缩锥状结构的风壳。其中，生物质气喷管在燃烧器内部的延伸长度为燃烧器壳体纵向长度的八分之一至四分之一，内套筒在燃烧器内部的延伸长度为燃烧器壳体纵向长度的八分之五至八分之七，内套筒的直径大于生物质气喷管的直径，并且，燃烧器壳体的内壁、内套筒的外壁、燃烧器壳体的一端壁以及燃烧器壳体的另一端壁之间形成送风空腔，邻近另一端壁在燃烧器壳体上切向开有助燃空气入口，助燃空气入口通过第一空气管线连接至第一风机。内套筒的内部形成空燃气混合腔，风壳的延伸末端形成火焰喷口，风壳包括内壳、外壳以及位于外壳与内壳之间的预热腔，外壳上设有低温空气入口和高温空气出口，低温空气入口通过空气支管线连接至第一空气管线，高温空气出口通过高温空气管线连接至生物质气化炉的气化剂入口管。生物质气入口通过生物质气管线与生物质气化炉的生物质气出口相连以将生物质气化炉内生成的生物质气输送至燃烧器内与助燃空气混合燃烧后通过火焰喷口喷射至蒸汽锅炉的燃烧室内。可选择地，内套筒的直径为生物质气喷管的直径的1.5～3倍。可选择地，约40～70％的空气通过第一空气管线进入燃烧器内作为助燃气，约30～60％的空气通过空气支管线进入风壳加热后进入生物质气化炉内作为气化剂。可选择地，燃烧器的内套管上邻近燃烧器壳体的另一端壁的一段开有若干送风孔以将送风空腔的部分助燃气通过送风孔吹入空燃气混合腔内。优选地，生物质气喷管远离生物质气入口的一端封闭且生物质气喷管的管壁上设有若干生物质气喷孔以将生物质气均匀喷出与来自送风空腔的助燃气混合后进入空燃气混合腔内。可选择地，生物质气喷管的侧壁上设有至少三组生物质气喷孔以将生物质气均匀喷出与来自送风空腔的助燃气混合后进入空燃气混合腔内，每组生物质气喷孔至少包括三个生物质气喷孔。可选择地，燃烧器进一步包括设置于空燃气混合腔内部的锥形体，锥形体的顶端邻近生物质气喷管的封闭端，锥形体的底壁远离生物质气喷管的封闭端且锥形体的最大横截面积为空燃气混合腔的横截面积的四分之一至二分之一。可选择地，锥形体为圆锥或棱锥以将燃烧器内的生物质气和助燃气在空燃气混合腔内分散均匀。其中，生物质气化炉包括气化炉本体、设置于气化炉本体内部并将气化炉本体内部分隔为位于中上部的气化反应室和位于下部的风室的炉排、以及安装于炉排上的用于将气化剂喷射至气化反应室的进风罩，气化反应室顶壁与生物质气出口间隔开设置有生物质料入口，风室侧壁设置有空气入口和水蒸汽入口，风室底部设置有出灰口。其中，生物质料入口连接至生物质料源，进风罩的气化剂入口管分别通过水蒸汽管、空气管与水蒸汽入口、空气入口相连以将水蒸汽和空气输送至气化反应室内。可选择地，生物质气化炉的水蒸汽入口通过水蒸汽管将来自外部的水蒸汽输送至气化反应室内。可选择地，生物质气化炉的生物质气出口通过生物质气管线与燃烧器的生物质气入口连通以将生物质气化炉内生成的生物质气输送至燃烧器，生物质气管线中设置有第二风机。可选择地，生物质气化炉进一步包括与生物质料入口相连的均料管，均料管呈喇叭状向气化反应室内延伸以分散进入气化反应室的生物质料。可选择地，该燃烧装置进一步包括螺杆送料器以及螺杆出料器，螺杆送料器包括进料口以及出料口，螺杆送料器的进料口连接至生物质料源，螺杆送料器的出料口通过下料管与气化炉的生物质料入口连通以将生物质料输送至气化反应室内进行气化反应，螺杆出料器包括进灰口以及排灰口，进灰口连接于风室的底部出灰口。可选择地，风壳的两端部封闭，高温空气出口邻近燃烧器壳体的另一端壁切向设置于风壳上，低温空气入口邻近火焰喷口切向设置于风壳上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种小型生物质气化燃烧装置，包括生物质气化炉、蒸汽锅炉以及设置于所述蒸汽锅炉与所述生物质气化炉之间的燃烧器，所述蒸汽锅炉包括锅炉本体以及设置于所述锅炉本体内部的燃烧室；其特征在于：所述燃烧器包括燃烧器壳体、设于所述燃烧器壳体的一端壁的生物质气入口、自所述燃烧器壳体的一端壁绕着所述生物质气入口向所述燃烧器内部延伸的生物质气喷管、设于所述燃烧器壳体的另一端壁的混合气出口、自所述燃烧器壳体的另一端壁绕着所述混合气出口向所述燃烧器内部延伸的内套筒、以及自所述燃烧器壳体的另一端壁向外部延伸形成渐缩锥状结构的风壳；其中，所述生物质气喷管在所述燃烧器内部的延伸长度为所述燃烧器壳体纵向长度的八分之一至四分之一，所述内套筒在所述燃烧器内部的延伸长度为所述燃烧器壳体纵向长度的八分之五至八分之七，所述内套筒的直径大于所述生物质气喷管的直径，并且，所述燃烧器壳体的内壁、所述内套筒的外壁、所述燃烧器壳体的一端壁以及所述燃烧器壳体的另一端壁之间形成送风空腔，邻近所述另一端壁在所述燃烧器壳体上切向开有助燃空气入口，所述助燃空气入口通过第一空气管线连接至第一风机；所述内套筒的内部形成空燃气混合腔，所述风壳的延伸末端形成火焰喷口，所述风壳包括内壳、外壳以及位于所述外壳与所述内壳之间的预热腔，所述外壳上设有低温空气入口和高温空气出口，所述低温空气入口通过空气支管线连接至所述第一空气管线，所述高温空气出口通过高温空气管线连接至所述生物质气化炉的气化剂入口；所述生物质气入口通过生物质气管线与所述生物质气化炉的生物质气出口相连。...

【技术特征摘要】
1.一种小型生物质气化燃烧装置，包括生物质气化炉、蒸汽锅炉以及设置于所述蒸汽锅炉与所述生物质气化炉之间的燃烧器，所述蒸汽锅炉包括锅炉本体以及设置于所述锅炉本体内部的燃烧室；其特征在于：所述燃烧器包括燃烧器壳体、设于所述燃烧器壳体的一端壁的生物质气入口、自所述燃烧器壳体的一端壁绕着所述生物质气入口向所述燃烧器内部延伸的生物质气喷管、设于所述燃烧器壳体的另一端壁的混合气出口、自所述燃烧器壳体的另一端壁绕着所述混合气出口向所述燃烧器内部延伸的内套筒、以及自所述燃烧器壳体的另一端壁向外部延伸形成渐缩锥状结构的风壳；其中，所述生物质气喷管在所述燃烧器内部的延伸长度为所述燃烧器壳体纵向长度的八分之一至四分之一，所述内套筒在所述燃烧器内部的延伸长度为所述燃烧器壳体纵向长度的八分之五至八分之七，所述内套筒的直径大于所述生物质气喷管的直径，并且，所述燃烧器壳体的内壁、所述内套筒的外壁、所述燃烧器壳体的一端壁以及所述燃烧器壳体的另一端壁之间形成送风空腔，邻近所述另一端壁在所述燃烧器壳体上切向开有助燃空气入口，所述助燃空气入口通过第一空气管线连接至第一风机；所述内套筒的内部形成空燃气混合腔，所述风壳的延伸末端形成火焰喷口，所述风壳包括内壳、外壳以及位于所述外壳与所述内壳之间的预热腔，所述外壳上设有低温空气入口和高温空气出口，所述低温空气入口通过空气支管线连接至所述第一空气管线，所述高温空气出口通过高温空气管线连接至所述生物质气化炉的气化剂入口；所述生物质气入口通过生物质气管线与所述生物质气化炉的生物质气出口相连。2.如权利要求1所述的小型生物质气化燃烧装置，其特征在于，所述燃烧器的所述内套管上邻近所述燃烧器壳体的另一端壁的一段开有若干送风孔。3.如权利要求2所述的小型生物质气化燃烧装置，其特征在于，所述生物质气喷管远离所述生物质气入口的一端封闭且所述生物质气喷管的管壁上设有若干生物质气喷孔。4.如权利要求3所述的小型生物质气化燃烧装置，其特征在于，所述燃烧器进一步包括设置于所述空燃气混合...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘效洲，张孝春，裴虎，毕远东，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：新型
国别省市：广东;44